[发明专利]一种由微生物作用制备氮掺杂石墨烯的方法

权利要求书

1.一种由微生物作用制备氮掺杂石墨烯的方法，其特征在于具体步骤如下：

第一步，在营养培养基中接入反硝化细菌静置恒温培养1-4d，使反硝化细菌适量增殖；其中，所述的营养培养基为 KNO₃, KH₂PO₄, 琥珀酸钠, Na₂HPO₄·12H₂O, MgSO₄·7H₂O, 维氏盐溶液，pH 为6.5-7.5；

第二步，在第一步的营养培养基中补充硝酸盐作为氮源，再加入氧化石墨烯悬液，静置恒温培养2天以上；

第三步，倾倒去培养液的上清液，加入稀盐酸，超声破碎菌体后洗涤、干燥得纯净氮掺杂石墨烯。

2.根据权利要求1所述的制备氮掺杂石墨烯的方法，其特征在于：第一步中所述的营养培养基为 KNO₃ 0.2g/L, KH₂PO₄ 1.5g/L, 琥珀酸钠 2.81g/L, Na₂HPO₄·12H₂O 10.55g/L, MgSO₄·7H₂O 0.1g/L, 维氏盐溶液2mL/L。

3.根据权利要求1所述的制备氮掺杂石墨烯的方法，其特征在于：第一步中反硝化细菌的接种量为5%-20%。

4.根据权利要求1所述的制备氮掺杂石墨烯的方法，其特征在于：第二步中所述的氧化石墨烯由改进的Hummers法制得，其悬液由氧化石墨烯在去离子水中超声分散得到，质量分数0.5%-5%；氧化石墨烯悬液与培养基混合的体积比为1:9。

5.根据权利要求1所述的制备氮掺杂石墨烯的方法，其特征在于：第二步中氮源是KNO₃或NaNO₃，每升培养基补充的硝酸盐为0.01-0.02mol。

6.根据权利要求1所述的制备氮掺杂石墨烯的方法，其特征在于：第三步中所述稀盐酸物质的量浓度为0.1-5mol/L。

7.根据权利要求1所述的制备氮掺杂石墨烯的方法，其特征在于：第三步中所述的洗涤为：用乙醇洗涤、离心，倾倒上清液除去菌体和杂质，再用去离子水洗涤至中性；

所述的乙醇的体积分数为70%-80%，离心转速为8000-12000r/min，离心时间15-80min。

8.根据权利要求1所述的制备氮掺杂石墨烯的方法，其特征在于：第三步中所述的干燥为普通真空干燥或真空冷冻干燥，普通真空干燥温度为25-100℃，干燥时间2-48h，真空冷冻干燥温度为-20-（-80）℃，真空度≤160Pa，干燥时间为8-10h。